Geograficamente e logisticamente, L'Antartide è il più lontano possibile da qualsiasi luogo su questo pianeta. Eppure, nell'ambito del nostro sistema solare, Il continente più meridionale della Terra è proprio nel nostro cortile.

Britney Schmidt è in Antartide fino a febbraio 2022 con un piccolo team di ricercatori per esplorare la confluenza dei ghiacciai, banchi di ghiaccio galleggianti e oceano utilizzando un robot sottomarino chiamato Icefin, la prima missione del suo genere. Ma per tutto il tempo, penserà anche a mondi oltre la Terra.

"Io e il mio team ci concentriamo su come funzionano il ghiaccio e gli oceani nel sistema solare, compresa la Terra. Particolarmente, ci concentriamo su Europa, la gelida luna più interna di Giove, " dice Schmidt.

Europa è il posto migliore oltre la Terra per cercare la vita nel sistema solare, dice Schmidt. Per prepararci a missioni immanenti su Europa e altri mondi oceanici, sta guidando squadre che studiano il ghiaccio polare e il clima qui sulla Terra.

"Stiamo cercando di esplorare sott'acqua, sotto ghiaccio, l'ambiente più difficile che si possa immaginare, il più simile a Europa, " disse Schmidt. "Se un giorno vorremo esplorare Europa con una sonda subacquea, dobbiamo farlo qui prima".

I membri del suo laboratorio Planetary Habitability and Technology, che sta passando con Schmidt da Georgia Tech a Cornell, stanno lavorando per capire meglio come funzionano gli oceani sia sulla Terra che oltre, e per sviluppare strumenti per ulteriori esplorazioni.

Questa missione riunisce un team eterogeneo di geologi, biologi, fisici, astronomi e chimici dal lato scientifico, e ingegneri del settore aerospaziale, discipline meccaniche ed elettriche, così come l'informatica. Scienziati e ingegneri della sua squadra lavorano "nello stesso ciclo, nella stessa stanza, " Dice Schmidt. "L'interdisciplinarietà che Cornell sembra abbracciare e consentire è entusiasmante".

L'arrivo di Schmidt alla Cornell a luglio ha rafforzato quei legami interdisciplinari tra i college, in particolare nel campo della robotica e dell'autonomia, un tema di ricerca di alta priorità in tutta l'università. Con incarichi congiunti come professore associato presso il Dipartimento di Astronomia del College of Arts and Sciences e il Dipartimento di Scienze della Terra e dell'Atmosfera del College of Engineering, Schmidt sarà una risorsa chiave nell'espansione del programma di robotica di Cornell nell'area dell'esplorazione planetaria.

Per esempio, Schmidt fa parte del team radar per la penetrazione del ghiaccio della missione Europa Clipper della NASA, che verrà lanciato a metà del 2020 per esplorare il sistema solare esterno. Anche i membri della facoltà del Dipartimento di Astronomia (A&S) Jonathan Lunine e Alexander Hayes sono coinvolti in questa missione, così come il principale ricercatore scientifico Michael Mellon. Complessivamente gli scienziati di Cornell sono su cinque dei 10 strumenti di Clipper e svolgeranno un ruolo importante nella pianificazione della missione e nell'analisi dei dati.

Per adesso, Schmidt e quattro colleghi del suo team stanno lavorando con colleghi di tutta la Nuova Zelanda per approfondire la comprensione dei mondi oceanici e per sviluppare e testare nuovi strumenti. pinna di ghiaccio, loro sott'acqua, oceanografo robotico sotto il ghiaccio, consentirà al team di accedere alle aree sotto il Ross Ice Shelf da angolazioni precedentemente inesplorate.

Pinna di ghiaccio, a forma di siluro, 13 piedi di lunghezza e 10 pollici di larghezza:trasporta fotocamere, apparecchiature sonar, sensori di velocità, strumenti di misurazione della colonna d'acqua e altri dispositivi. La squadra lo fa scivolare in mare aperto attraverso un foro praticato nel ghiaccio spesso sulla superficie.

"Abbiamo sviluppato questo strumento per entrare in ambienti che non sono mai stati osservati direttamente, " dice Schmidt. "Ci permette di fare transetti sotto il ghiaccio, e misurare l'oceano direttamente nel punto in cui interagisce con il ghiaccio".

Nel progetto Ross Ice Shelf e Europa Underwater Probe (RISE UP), Schmidt e i suoi collaboratori stanno usando Icefin per conoscere i limiti della vita sulla Terra e per comprendere l'evoluzione della luna ghiacciata di Giove, Europa. Il lavoro sul campo per questo progetto viene condotto nella stazione McMurdo in Antartide e nei mari vicini, e riceve finanziamenti dalla NASA e supporto da Antarctica New Zealand e dalla National Science Foundation (NSF). Alla fine del 2019, Icefin ha esplorato sotto il Ross Ice Shelf (RIS) vicino alla sua linea di fondo, il luogo in cui il ghiacciaio, terra e oceano si incontrano, la parte più dinamica di un sistema glaciale.

Nell'estate australe 2019-20, il team antartico si è allontanato ancora di più dalla base americana di McMurdo per un progetto simile:esplorare la linea di messa a terra del ghiacciaio Thwaites usando Icefin, per il progetto Thwaites Melt, finanziato da NSF e dal National Environment Research Council.

Il team sta ora schierando un nuovissimo sensore a bordo di Icefin sotto il ghiaccio marino vicino alla base Scott in Nuova Zelanda, insieme a un team dell'Università di Otago. Questo nuovo sensore consentirà di comprendere lo scioglimento della piattaforma di ghiaccio e la fisica del ghiaccio marino in modi nuovi.

Da li, il team volerà con Icefin in una nuova posizione con il programma Antarctic Science Platform della Nuova Zelanda. Là, il robot esplorerà un canale subglaciale che collega laghi e ruscelli sotto la calotta antartica con l'oceano aperto sotto il RIS.

"Lasceremo cadere il robot direttamente nel canale dove c'è acqua che fuoriesce da sotto la calotta di ghiaccio. Non è mai stato fatto prima, " ha detto Schmidt. "Ci permette di vedere cosa sta succedendo con l'intera idrologia dell'Antartide, sul posto. È eccitante, guardando le interazioni tra l'acqua sotto il ghiaccio e l'oceano."